ISSN 1410-1939
INDUKSI PEMBUNGAAN DAN PEMBUAHAN TANAMAN BUAH DENGAN PENGGUNAAN RETARDAN [THE INDUCTION OF FLOWERING AND FRUITING ON FRUIT CROPS USING GROWTH RETARDANTS] Lizawati Program Studi Agronomi Fakultas Pertanian Universitas Jambi Kampus Pinang Masak, Mendalo Darat, Jambi 36361 Telp./Fax: 0741-583051 Abstract Critical point in tree impregnation lays in flowering process. To date in Indonesia flower arrangement still be leaned on natural arrangement. Temperature manipulation to arrange the flower cost money difficult and costly applied in tropical. Physical treatment like water stress, clipping of root and ringing of the trunk can cause the damage or tree death. Usage of growth retardants of resistor grow expected will race the flower appearance. Application of gibberellin inhibitor, such as paclobutrazol enhances flower bud induction in some tropical fruit crops. Key words: growth retardants, gibberelin inhibitor, paclobutrazol
PENDAHULUAN Di Indonesia sebagian besar buah dipanen musiman, pada saat musim panen ketersediaan buah melimpah dan pada musim lain beberapa jenis buah tidak ditemukan di pasar. Keadaan seperti ini dari agribisnis tentu kurang menguntungkan. Perentangan periode pembuahan, ialah mempercepat awal musim buah dan memperlambat akhir musim buah, akan memperbaiki keadaan. Dengan cara ini tidak semua pohon berbuah pada saat yang sama, sehingga keseimbangan penawaran-permintaan dalam rentang waktu yang panjang dapat diperbaiki. Titik kritis dalam pembuahan pohon terletak pada proses pembungaan. Sampai saat ini di Indonesia pengaturan pembungaan masih disandarkan pada pengaturan alami. Manipulasi pengaturan pembungaan dan pembuahan masih belum dilakukan secara komersial. Padahal, pengaturan pembungaan pohon buah-buahan secara ekonomi sangat penting untuk memperoleh buah di luar musimnya. Berdasarkan teori pembungaan, pengaturan pembungaan dapat diupayakan. Ada dua teori pembungaan, yang pertama menyatakan inisiasi pembungaan pada tanaman tidak akan terjadi kecuali jika ada rangsangan, sedangkan teori kedua menyatakan tanaman selalu berpotensi untuk
inisiasi bunga tetapi kadang-kadang tertekan oleh kondisi yang tidak sesuai (Bernier et al., 1985). Ada beberapa cara yang dapat dilakukan untuk mengatur pembungaan pohon buah-buahan, antara lain dengan pengaturan suhu udara dan tanah (Poerwanto dan Inoue, 1990), stress air, pemangkasan akar, pencekikan batang, dan pemakaian zat pengatur tumbuh. Manipulasi suhu untuk mengatur pembungaan memerlukan biaya yang mahal dan sulit diterapkan di daerah tropis. Perlakuan fisik seperti stres air, pemangkasan akar dan pencekikan batang mungkin dapat diterapkan tetapi harus dilakukan dengan sangat hati-hati karena dapat menyebabkan kerusakan atau kematian pohon. Pemakaian zat pengatur tumbuh adalah salah satu cara yang paling memungkinkan dalam pengaturan pembungaan. Walaupun hasil penelitian selama ini belum banyak menunjukkan hasil yang memuaskan. Goldschmidt dan Monselise (1972) menghipotesiskan bahwa induksi bunga pada jeruk dan beberapa tanaman pohon lanilla memerlukan penurunan aktivitas hormon gibberelin. Penelitian lain menunjukkan bahwa pemberian gibberelin dapat menghambat pembungaan (Davenport, 1983). Selanjutnya Poerwanto dan Inoue (Poerwanto dan Inoue, 1990) membuktikan bahwa aktivitas gibberelin pada daun jeruk Satsuma dari ranting-ranting yang diinduksi pembungaannya lebih rendah daripada daun yang berasal dari ranting-ranting yang yang tidak diinduksi
18
Jurnal Agronomi Vol. 12 No. 2, Juli - Desember 2008
bunganya. Karena itu penggunaan zat-zat yang bersifat antigibberelin diharapkan dapat merangsang pembungaan.
biosintesis giberelin. Banyak jenis retardan yang diketahui menghambat biosintesis giberelin, diantaranya adalah AMO-1618 dan cycocel, yang memblokir aktivitas enzim ent-kaurena sintetase A pada sintesis copalilpirofosfat, sedangkan paclobutrazol (Gambar 1), ancimidol dan uniconazol menghambat sintesis giberelin pada oksidasi ent-kaurene (Gambar 2) (Krishnamoorthy, 1981; Sponsel, 1995). Retardan yang sudah banyak dibuktikan sangat efektif menekan pertumbuhan vegetatif adalah paclobutrazol (Efendi, 1996). Rumus empirisnya adalah C12H20 CIN3O dengan rumus kimia (2 RS, 3 RS)-1-(4-klorofenil)-4,4-dimetil-2-(1H-1,2,4,triazol-1-il)pentan 3-ol dan rumus bangun seperti terlihat pada Gambar 1.
ZAT PENGHAMBAT TUMBUH DAN STIMULASI PEMBUNGAAN Zat penghambat tumbuh (retardan) sebagai suatu senyawa organik yang dapat menghambat perpanjangan batang, meningkatkan warna hijau dari daun dan secara tidak langsung mempengaruhi pembungaan tanpa menyebabkan pertumbuhan yang abnormal (Weaver, 1972). Pemakaian retardan memungkinkan adanya suatu pendekatan secara langsung pada pengendalian pertumbuhan dengan menghambat H Cl --
H
OH CH3
------ C-----C-----C-----C-----CH3 H
H
CH3
N N N
Gambar 1. Rumus bangun paclobutrazol
HMGCoA
MVA
IPP
GPP
IPP
GGPP Ent-kaurena sintetase A CPP Ent-kaurena sintetase B Ent-kaurena Penghambatan oleh paclobutrazol Asam ent-kaurenat
Asam ent-7 -hidroksi kaurenoat
Gas-aldehida
Giberelinx
Ket : HMGCoA = Hidroksimetilglutaril Coenzim A MVA=asam mevalonat;IPP=Isopentenil pirofosfat GPP= Geranil pirofosfat; FPP = Fernesil pirofosfat GGPP = Geranil geranil pirofosfat CPP = Copalilpirofosfat
Gambar 2. Posisi penghambatan sintesis gibberelin oleh paclobutrazol(Sponsel, 1995).
19
Lizawati: Induksi Pembungaan dan Pembuahan Tanaman Buah dengan Penggunaan Retardan
Pemberian zat penghambat tumbuh seperti paclobutrazol, daminozide dan cycocel walaupun sering menginduksi pembungaan, tetapi tidak memacu perkembangan dan pemunculan bunga. Kombinasi perlakuan zat penghambat tumbuh dengan zat pemecah dormansi diharapkan akan memacu pemunculan bunga. Paclobutrazol dapat diserap oleh tanaman melalui daun, pembuluh daun, pembuluh batang dan akar selanjutnya ditranslokasikan secara akropetal melalui xilem ke bagian tanaman lain. Selain itu paclobutrazol dapat bertahan dalam tanaman selama 6 bulan pada suhu 50oC (ICI, 1986). Senyawa paclobutrazol pada meristem sub apikal dapat menghambat produksi giberelin kemudian menyebabkan penurunan laju pembelahan sel, sehingga menghambat pertumbuhan vegetatif dan secara tidak lansung akan mengalihkan asimilat ke pertumbuhan reproduktif yang dibutuhkan untuk membentuk bunga, buah dan perkembangan buah (Weaver, 1972 ; Wattimena,1998). Menurut Gianfagna (1987) sejumlah senyawa yang menghambat biosintesis giberelin juga menghambat biosintesis sterol, tetapi kurang diyakini kalau sterol terlibat dalam pemanjangan batang. Oleh sebab itu pengaruh utama paclobutrazol pada pemendekan batang (ruas) adalah karena terhambatnya biosintesis giberelin. Steffens et al. (1985) melaporkan bahwa aplikasi paclobutrazol selain dapat menekan biosintesis gibberelin, juga dapat meningkatkan biosintesis asam absisat (ABA), sehingga mendorong terjadinya dormansi mata tunas. Efendi (1996) menyatakan bahwa pemberian paclobutrazol tanpa diikuti pemberian zat pemecah dormansi menyebabkan bunganya muncul lebih lama daripada yang diberikan. Menurut Poerwanto et al. (1997), untuk mempercepat pemecahan mata tunas bunga mangga yang masih dorman dapat dilakukan dengan memberikan zat pemecah dormansi benzil adenin, ethephon dan KNO3. Pemberian zat pemecah dormansi satu bulan setelah aplikasi paclobutrazol menghasilkan bunga terbanyak dibandingkan pemberian pada dua atau tiga bulan sesudah paclobutrazol, ditambahkan juga bahwa penggunaan ethephon sebagai zat pemecah dormansi lebih dianjurkan karena harganya murah dibandingkan benzil adenin. Ethephon termasuk zat pemecah dormansi yang dapat mempercepat pembungaan pada mangga. Pemberian ethephon dengan konsentrasi 400 ppm sebulan setelah diberi perlakuan paclobutrazol menghasilkan jumlah tunas bunga
terbanyak dan waktu berbunga tercepat (Poerwanto et al., 1997). Ethephon adalah salah satu zat pengatur tumbuh sintetik yang dikenal dengan nama dagang ethrel. Menurut Moore (1979) senyawa ethephon larut dalam air dan dapat melepaskan etilen dalam larutan atau jaringan tanaman melalui proses reaksi hidrolisis pada pH netral. Selanjutnya dijelaskan bahwa zat pemecah dormansi ethephon yang mengalami degradasi akan menghasilkan etilen, ion-ion klor dan fosfat. Kemampuan ethephon dalam memecahkan dormansi terjadi karena etilen yang dilepas akan meningkatkan permeabilitas membran sel sehingga mempermudah pergerakan molekul ke sitoplasma. Etilen adalah zat pengatur tumbuh endogen atau eksogen yang dapat menimbulkan berbagai respon fisiologis dan morfologis tanaman antara lain mendorong pemecahan dormansi tunas, menghambat pertumbuhan batang, mendorong pembungaan, pembentukan buah, pembentukan umbi, inisiasi akar, dan penuaan, mengontrol ekspresi seks tanaman, merangsang eksudasi (pengeluaran getah atau lateks) dan menghambat perluasan daun (Davies, 2004). INDUKSI PEMBUNGAAN DENGAN APLIKASI RETARDAN DAN ZAT PEMECAH DORMANSI Zat kimia penghambat pertumbuhan seperti cycocel dan diaminozide diproduksi untuk mengatur ukuran tanaman, tetapi mereka juga ditemukan dapat merangsang pembentukan kuncup bunga. Apel dan cherri manis yang diperlakukan dengan diaminozide lebih banyak menghasilkan bunga pada musim semi berikutnya daripada yang tidak diperlakukan. Senyawa kimia ini bekerja dengan cara menghambat sintesis gibberelin. Senyawa kimia berbeda akan menghambat jalur sintesis pada tempat yang berbeda. Saat diaminozide dan asam mevalonat radioaktif, subtrat awal biosintesis gibberelin, dimasukkan ke nucellus-jaringan endosperma dari ovul almond, sintesis gibberelin dari asam mevalonat menurun dibanding jaringan kontrol yang dimasukkan hanya radioaktif asam mevanolat. Hal ini mengindikasikan diaminozide menghambat metabolisme diterpene dengan menyebabkan kadar beberapa prekursor gibberelin tinggi sementara yang lain ditekan (Ryugo, 1990). Penggunaan zat-zat yang bersifat antigibberelin diharapkan dapat merangsang pembungaan. Zat penghambat biosintesis gibberelin, paclobutrazol, dilaporkan menginduksi pembungaan beberapa
20
Jurnal Agronomi Vol. 12 No. 2, Juli - Desember 2008
pohon buah-buahan tropik (Voon et al. 1992). Purnomo & Prahardini (1989) juga berhasil membungakan mangga dua bulan lebih awal dengan perlakuan paclobutrazol. Paclobutrazol berhasil meningkatkan pembungaan dan menyebabkan pembungaan awal pada durian dan lici namun menghambat laju tumbuh bunga dan buah durian (Chandraparnik et al. 1992). Efendi (1996) melaporkan bahwa aplikasi paklobutrazol pada bulan Agustus dan Oktober menyebabkan munculnya bunga secara bersamaan pada bulan Januari. Pada tanaman yang mendapat paclobutrazol lebih awal memerlukan waktu 142 hari untuk memunculkan bunga, sedangkan yang lain hanya memerlukan waktu 96 hari. Tertundanya waktu pemunculan bunga ini terjadi karena perkembangan bunga terhambat oleh faktor lingkungan yang kurang sesuai. Tanaman yang telah terinduksi bunganya oleh paclobutrazol mungkin dapat segera dipaksa untuk memunculkan bunganya dengan pemberian zat pemencah dormansi. Hasil penelitian Poerwanto dan Susanto (1996), pada tanaman jeruk siem menunjukkan bahwa pemberian paclobutrazol pada bulan Desember meningkatkan jumlah bunga yang muncul dan pemberian zat pemencah dormansi (200 ppm ethephon, 20 g/l KNO3, atau 100 ppm benzil adenina) yang disemprotkan pada 1-2 bulan sesudah aplikasi paclobutrazol meningkatkan jumlah bunga yang muncul dan mempercepat munculnya bunga. Pemberian paclobutrazol dengan dosis 0.50 g/pohon cukup efektif untuk menginduksi pembungaan mangga Gadung 21 berumur empat tahun, dan zat yang paling efektif memecahkan tunas bunga dorman adalah benzil adenina 0.10 g/l, diikuti etefon 0.40 g/l dan 0.80 g/l, serta KNO3 40 g/l yang diberikan satu bulan setelah pemberian paclobutrazol (Poerwanto, Efendi dan Harjadi, 1997). Perlakuan dosis paclobutrazol pada tanaman rambutan dapat menekan pertumbuhan vegetatif tanaman (jumlah tunas muncul dan panjang tunas), dan juga menekan pertumbuhan komponen malai dengan memperpendek lebar malai dan panjang malai serta mengurangi jumlah anak malai yang terbentuk, dan pemberian paclobutrazol dapat menginduksi pembungaan lebih cepat dengan memajukan waktu pembungaan dari 10 – 18 hari dibandingkan tanaman kontrol (Armadi, 2000). Hasil penelitiaan Blaikie & Kulkarni (2002) juga menunjukkan bahwa penggunaan retardan morphactin dan paclobutrazol dapat mempercepat waktu pembungaan dan meningkatkan hasil buah
pada tanaman mangga cv. Kensington pride dibandingkan dengan tanpa pemberian retardan. KESIMPULAN Pengunaan zat-zat yang bersifat penghambat pertumbuhan dapat merangsang pembungaan. Zat penghambat pertumbuhan seperti paclobutrazol daminozide, cycocel dan morphactin dapat mengiduksi pembungaan tetapi tidak memacu perkembangan dan pemunculan bunga. Kombinasi perlakuan zat penghambat tumbuh dengan zat pemecah dormansi (BA, KNO3 dan ethephon) diharapkan dapat memacu pemunculan bunga beberapa pohon buah-buahan tropik. DAFTAR PUSTAKA Armadi, Y. 2000. Studi aplikasi paclobutrazol dan KNO3 dalam menstimulasi pembungaan rambutan (Nephelium lappaceum L.) di luar musim. Blaikie, S.J dan Kulkarni V. 2002. Manipulating flowering in mango cv Kensington pride. Proceding of the international symposium on Tropical and subtropical fruits. Acta. 575 (2) : 791 –796. Chandraparnik, S., H. Hiranpradit, U. Punnachit dan S. Salakpetch. 1992. Paclobutrazol influence flower induction in durian (Durio zebethinus Murr.). Acta Hort. 321: 282-290. Davies, J.D. 2004. Plant hormon: biosintesis, signal transduction, action. 3rd Ed. Kluwer Acad. Publ. London Efendi. 1996. Effects of paclobutrazol applications followed by dormancy breaking subtance on flower formation of mango, rambutans and citrus. Pros.int. con. Tropic. Fruit. Kuala Lumpur. Malaysia. Gianfagna, T.J. 1987. Natural and synthetic growth regulators and their use In P. J. Davies. Plant Hormones and their Role in Peats Growth and Development. ICI. 1986. Paclobutrazol plant growth regulator for techical data. Plant protection Division, surrey, England. 41 p. Moore, T.C. 1979. Biochemistry and physiology of plant hormones. Springer-Verlag New York Inc. New York. Poerwanto, R dan S Susanto. 1996. Pengaturan pembungaan dan pembuahan jeruk siem (Citrus reticulata Blanco) dengan paclobutrazol dan zat pemecah dormansi. J. Il. Pert. Indon. Vol. 6(2) : 39 – 44. Poerwanto, R, E Darda dan S S Harjadi 1997. Pengaturan pembungaan mangga gadung 21 di luar musim dengan paclobutrazol dan zat pemecah dormansi. J. Hayati. Vol. 4 (2) : 41-46.
21
Lizawati: Induksi Pembungaan dan Pembuahan Tanaman Buah dengan Penggunaan Retardan
Purnomo, S. dan P.E.R. Prahardini. 1989. Perangsangan pembungaan dengan paclobutrazol dan pengaruhnya terhadap hasil buah mangga (Mangifera indica L.) Hortikultura 27: 16-24. Ryugo, K. 1990. Flowering and fruit set in temperate fruit trees. P 21-26. In : Jan Bay Petersen (ed). Off Season Production of Horticultural Crops. FFTC. Taipei. Sponsel, V M. 1995. The biosynthesis and metabolism of gibberellins in higher plants. P: 66-92. In P J Davies. Plant hormone : physiology, biochemistry and molecular biology. 2nd Ed. Kluwer Acad. Publ. London. Steffens, G.L., S.Y. Wang, M.Faust dan J.K. Byun. 1985. Growth, carbohydrate, and mineral element status of shoot and spur leaves and fruit ‘Spartan’ apple trees treated with paclobutrazol. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 110:850-855 Voon, C.H, N. Hongshanichi, C.P Paivan dan A.J. Rowley. 1992. Cultural development in tropical fruits : an over view. Acta hort. 3211 (1) : 270-281. Wattimena, G.A. 1998. Zat pengatur tumbuh tanaman. Laboratarium kultur jaringan PAU. Biotek. IPB. 145 p.
Bernier, G. B., J. M. Kinet dan R. M. Sachs. 1985. The Physiology of Flowering. Vol. I. The Initiation of Flowers. CRC Press, Florida. Davenport, T. L. 1983. Daminozide and gibberellin effects on floral induction of Citrus latifolia. Horticultural Science 18: 947-949. Goldschmidt, E. E. dan S. P. Monselise. 1972. Hormonal Control of Flowering in Citrus and Some Other Woody Perennials. Dalam D. J. Carr [ed.], Plant Growth Substances 1970. Springer-Verlag, Berlin. Poerwanto, R. dan H. Inoue. 1990. Effect of air and soil temperature in autumn on flower induction and some physiological responses of Satsuma mandarin. Journal of Japan Society for Horticultural Science 59: 207-214. Weaver, R. J. 1972. Plants Growth Substances in Agriculture. Freman, San Francisco, USA.
22
